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未来のパワートレインを紹介【ボッシュ】
2015年9月10日
内燃機関、ハイブリッド車、純EV
ボッシュが未来のパワートレインを紹介
• 2025年までに新車の約15%は電動パワートレインを搭載
• EURO 6、中国のChina4、米国のLEV（低排出ガス車）などの排出ガス規制に対応するクリーンな内燃機関
• 電気自動車の航続距離を延ばす新しいバッテリーとインテリジェント サーマル マネジメント
• ロルフ・ブーランダー ： 「電子データが自動車の効率向上に寄与」
フランクフルト／ドイツ – ダウンサイジングと電気モーターの普及により、エンジンフードの下では今後数年間で多くの変化が起こると見込まれています。特にダウンサイジングは、単なるトレンドではなく、スタンダードになってきており、最近ではコンパクトカー、SUV、パワフルなスポーツカーといったほとんどの車両にターボチャージャー付きエンジンが搭載されています。これまで以上に革新的な技術を備えた内燃機関は、グローバル規模のモビリティにおいて今後も主要な役割を果たし続ける見込みです。5年後においても、新車の98％が動力源として化石燃料を少なくとも部分的に利用していると予想されており、なかでも中国や米国などの市場でこのことが当てはまる見通しです。「最新の内燃機関技術は効率的なモビリティの基本です」と、ロバート・ボッシュGmbH取締役会メンバーとしてモビリティ ソリューションズの統括部門長を務めるロルフ・ブーランダーは述べています。
また、eモビリティへの移行が本格化しようとしています。2025年には全世界で生産される新車の約15％が電動パワートレインを備えたものになり、なかでも欧州では3分の1以上の新車が部分的に電動化され、その多くはハイブリッド車です。ブーランダーは、電動化が「内燃機関を新たな高みへと押し上げる」ことは間違いないと考えています。車両は今以上にクリーンかつ効率的になり、電動化技術の進歩はドライビングプレジャーのさらなる向上をもたらしてくれるでしょう。
効率的なモビリティの基本となる内燃機関
内燃機関はここ数年で著しい技術的進歩を遂げました。欧州に関するデータはこのことをはっきりと示しています。2000年以降、欧州の乗用車は、性能の向上と重量の増加にも関わらず、フリートCO2排出量が4分の1減少しました。この改善の立役者はポンプです。コンパクトカーの場合、100km当たりの平均燃費はガソリンエンジン搭載車で7リットル未満、ディーゼルエンジン搭載車では5リットル未満のものが多くなっています。
ただ、低燃費なだけでは十分ではありません。EURO 6や中国のChina4、米国のLEV （低排出ガス車） などの厳しい排出ガス規制に対応するために、パワートレインはよりクリーンになる必要があります。パワートレインをクリーンかつ効率的にするには複雑で高度な技術が不可欠ですが、IAAフランクフルト国際モーターショー2015では、これを可能にする数多くの革新的なボッシュ製品が紹介されています。ボッシュは、ディーゼルエンジンの噴射圧を2,700barに引き上げ、他方のガソリンエンジンでは、新世代のガソリン直噴システムの噴射圧を従来の200barから350barに引き上げました。このように噴射圧を高めることで、噴射される霧状の燃料がより微細になって燃焼効率が向上するとともに、よりクリーンな燃焼が可能となりました。
ディーゼル車 ： エンジニアリングは実走行時の排出ガスに注目
ボッシュは、ディーゼルエンジンの改良にも特別の注意を払っています。「ディーゼルはフリートCO2排出目標の達成に欠かせない重要な技術です。特に欧州では、ディーゼルを抜きにしてこの目標を達成することはできません」とブーランダーは説明します。今後5年間で、エンジンを改良するだけで最新のディーゼルエンジンの経済性を最大15％向上させることができると考えており、実際の運転状況下では燃費をより向上させることも可能です。コースティングはその一例で、この走行モードのときは、高速走行時であってもエンジンが一時的に停止し、燃料を消費することはありません。
ボッシュのエンジニアはエミッションに関しても、机上だけでなく、実際に改善しようと力を注いでいます。欧州連合（EU）は、リアル・ドライビング・エミッション規制の導入を2017年から開始するかどうか議論を進めています。ディーゼル車を対象とするこの測定手法では、実際の走行状況における窒素酸化物（NOx）と一酸化炭素の排出量に重点が置かれます。現行のテストサイクルでカバーされていない急加速や高速走行などの運行モードで超低エミッションを実現している量産車は現在でも数多くあります。今後の課題は、こうした技術をコストパフォーマンスに優れた形で広く普及させることだと言えるでしょう。
ハイブリッド車 ： 電動化が内燃機関をさらなる高みに押し上げると予測
ところが、重量のある大型車になると、内燃機関の最適化だけでは十分とは言えません。ボッシュは、EUの厳格な2021年フリートCO2排出目標により、ハイブリッドパワートレインを搭載したSUVが常にドライバーの選択肢になりうると考えています。こうした変化に対応するため、サプライヤーとしてボッシュは毎年約4億ユーロをeモビリティの開発に投じています。そして現在は、米国、中国、そしてドイツの大手自動車メーカーの約30の量産モデルにボッシュの電動化技術が搭載されています。。たとえば、ポルシェのハイブリッドスポーツカー、メルセデスのハイブリッドモデル、レンジエクステンダーを搭載したBMW i3などに、ボッシュのコンポーネントが使われています。ボッシュは特にハイブリッドとプラグインハイブリッドについて、将来的にかなり大きな市場が潜在していると見ており、2020年には1,050万台を超えるハイブリッド車が生産ラインから送り出される見通しです。
「電動化と内燃機関は、排他的な関係にあるのではなく、互いに補完する関係にあります」とブーランダーは説明します。2017年に投入されるボッシュのブースト回生システムはその好例で、エントリーレベルのこの48 Vハイブリッドは、コンパクトカーのCO2排出量を約6％低減することができます（航続サイクルベースで測定）。この燃費の向上は、特に制動エネルギーの効率的な回生によりもたらされています。スタート／ストップシステムのメリットを高速走行時でも実現するコースティング機能を使えば、さらに燃費を向上させることます。48Vハイブリッドはブースト機能も備えており、エントリーレベルのハイブリッドでありながら、燃費向上だけでなく、ドライビングプレジャーの向上にも寄与します。ドライバーがアクセルペダルを踏み込めば、電気モーターが内燃機関をサポートし、最大150Nmの追加トルクを発生させるためです。
eモビリティ ： パワフルなバッテリーと経済的な冷暖房
高電圧のソリューションになると、さらにダイナミックになります。それは電気モーターがはじめの発進から十分なトルクを生み出すからです。しかし、電気自動車を広く普及させるには、その価格をさらに下げる必要があります。この点でバッテリー技術は重要な役割を果たします。次世代リチウムイオンバッテリーの研究を進めるために、ボッシュは㈱GSユアサ、三菱商事㈱と提携し、合弁会社のリチウムエナジー アンド パワー社（Lithium Energy and Power）を設立しました。この合弁事業に、関係各社はそれぞれの強みを持ち寄っています。ボッシュとの協力のもと、GSユアサは電池化学のノウハウを活かしてよりエネルギー密度の高いセルの開発に寄与し、ボッシュは高い専門性でバッテリーマネジメントとシステムインテグレーションの分野で貢献します。
さらに、ボッシュはこのほど、米国の新興企業であるSEEOを傘下に迎え、純リチウムアノードによる革新的な全固体バッテリーセル技術も獲得することとなりました。この技術は日本のパートナーであるGSユアサと三菱商事株式会社との共同開発作業を補完するものとなります。これまでの目標は、2020年までにバッテリーのエネルギー密度を2倍に高め、コストを半分に引き下げることでしたが、「ボッシュは、このユニークな技術によって、2020年までにさらに低いコストでエネルギー容量を3倍にすることができると予測しています。私たちはこうしてeモビリティが大きな躍進を遂げるための要件を満たしていきます。」と、ボッシュ取締役会会長のフォルクマル・デナーは述べています。
とはいえ、バッテリーの大容量化だけが電気自動車の航続距離を延ばす方法ではありません。エアコンとヒーターも、航続距離を著しく縮める大きな要因です。ボッシュが現在提供しているスマート サーマル マネジメント システムは、旧バージョンと比べて大幅に効率が向上し、航続距離を最大で25％延ばすことができます。「また、さまざまなエンジンコンポーネントが相互通信できるようにしたいと考えています」とブーランダーは述べています。このシステムは制御式ポンプとバルブで構成され、パワーエレクトロニクスなどの熱源から熱エネルギーを回収し、回収された熱は車内の暖房などに利用されます。こうしたサーマルマネジメントの統合システムでは、暖房システムによる冬期の電力消費を最大60％節減することができます。
電気自動車も十分良いものだが、コネクテッドカーはさらに優れたものに
最終的にはインターネット接続の普及が、電気自動車の実用面の魅力を押し上げることになると考えられます。ブーランダーは、「電気自動車も十分良いものですが、コネクテッドカーはさらに優れたものになります」と述べています。そうした確信を裏付けるのが、Bosch Software Innovationsが提供する新しいスマートフォンアプリです。ボッシュ・グループの傘下でソフトウェアとシステム開発を担う同社は、さまざまなプロバイダーが運営する充電スポットの利用と電気料金の支払いを格段に容易にするアプリを開発しました。今までの場合、このような手続きにはプロバイダーごとに個別のカードが必要でした。しかし、スマートフォンとこのアプリ、そしてPayPalアカウントがあれば、充電サービスを誰でも、またドイツ国内のどこでも利用できるようになります。
電動パワートレインのネットワーク化はこれだけにとどまりません。ネットワーク化された車両だけが、電動化によりもたらされる可能性をフルに活かすことができるからです。「デジタル技術が乗用車の効率向上を可能にします」とブーランダーも述べています。その一例が、コネクテッド エレクトロニックホライズンというソリューションです。ボッシュが開発したこの技術により、ドライバーは将来、工事現場に近づいたことや、渋滞、事故などの重要な交通情報をリアルタイムで把握できるようになります。このメリットは、動力源が電気モーターか内燃機関かを問わず、すべての車両が享受できます。極めて正確なデータは、スタート／ストップコースティングのような既存の機能の改善にも役立ち、このシステムを通じてプラグインハイブリッドに先読み制御機能を導入することも可能になります。すでに高効率のパワートレインの場合でも、これらのテクノロジーによってさらに2桁のCO2排出量の削減率を実現することができます。
このプレスリリースは2015年9月10日にRobert Bosch GmbHより発行されました。
▶原文をご覧ください。
ボッシュ・グループ概要
モビリティ ソリューションズは、ボッシュ・グループ最大の事業セクターです。2014年の売上高は333億ユーロで総売上高の約68％を占めています。モビリティ ソリューションズの売上により、ボッシュ・グループはリーディングサプライヤーの地位を確立しています。モビリティ ソリューションズは、自動化、電動化、ネットワーク化の3つの領域においてその専門性を統合させ、お客様にトータルソリューションを提供します。その事業領域は主に、内燃機関の燃料噴射テクノロジー／パワートレイン周辺機器、パワートレイン電動化の様々なソリューション、安全システム、ドライバーアシスタンス システム／自動化機能、ユーザーフレンドリーなインフォテインメントやCar-to-CarおよびCar2X通信、オートモーティブアフターマーケット向けのコンセプト／テクノロジー／サービスなどです。さらにボッシュは、電気駆動マネジメントや横滑り防止装置ESC（エレクトロニック スタビリティ コントロール）、ディーゼル用コモンテールシステムなどの重要な革新自動車技術にも対応しています。
ボッシュ・グループは、グローバル規模で革新のテクノロジーとサービスを提供するリーディング・カンパニーです。2014年の従業員数は約360,000人（2015年4月1日現在）、売上高は490億ユーロ*を計上しています。事業はモビリティ ソリューションズ、産業機器テクノロジー、消費財、エネルギー・建築関連テクノロジーの4事業セクター体制で運営しています。ボッシュ・グループは、ロバート・ボッシュGmbHとその子会社約440社、世界約60カ国にあるドイツ国外の現地法人で構成されており、販売、サービス代理店のネットワークを加 えると、世界の約150カ国で事業展開しています。この開発、製造、販売のグローバル・ネットワークが、ボッシュのさらなる成長の基盤です。2014年に ボッシュは全世界で約4,600件の国際特許の基礎特許（第一国出願）を出願しています。私たちボッシュ・グループはコネクテッドライフに向けたイノベーションの提供を戦略的目標に定め、革新的で人々を魅了する全製品とサービスを通じ、人々の生活の質を向上します。つまりボッシュはコーポレートスローガンである「Invented for life」-人と社会に役立つ革新のテクノロジーを生み出していきます。
*公表された2014年の売上高には、現在では完全子会社化されたかつての折半出資の合弁会社であるBSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH（現在はBSH Hausgeräte GmbHに社名変更）およびZF Lenksysteme GmbH（現在はRobert Bosch Automotive Steering GmbHに社名変更）は含まれていません。
さらに詳しい情報は 以下を参照してください。
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